全球芯片短缺仍在蔓延,，漲價之勢此起彼伏。即使是在數(shù)字時代,，但沒有一款電子設(shè)備不需要模擬芯片,，模擬芯片作為當(dāng)今諸多設(shè)備中的關(guān)鍵組件，成為短缺的重點,。一方面受到疫情,、天災(zāi)等的停產(chǎn)導(dǎo)致的供給失衡，另一方面新能源汽車,、5G等需求膨脹的速度快于芯片制造商的反應(yīng)速度,。根據(jù) IHS Markit 的分析，繼2021年的MCU之后,，模擬芯片很可能成為未來三年汽車生產(chǎn)的主要制約因素,。于是一眾模擬芯片廠商開始大刀闊斧進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)和投資，以此來應(yīng)對未來的發(fā)展需求和保持領(lǐng)先地位。

　　模擬芯片制造商一般采用IDM模式,，傾向于自己設(shè)計,、制造和銷售芯片。由于在模擬行業(yè)領(lǐng)域,，繁榮和蕭條的歷史性周期問題是出了名的,，所以模擬芯片制造商一直對擴(kuò)張持謹(jǐn)慎態(tài)度。但現(xiàn)在,，我們看到基本所有的模擬芯片廠商都開始了明顯的擴(kuò)產(chǎn)動作,。

　　縱觀模擬芯片廠商無外乎這幾家，根據(jù)IC Insights的報告,，2020年排名前十的模擬芯片廠商分別是TI（德州儀器）,，ADI（亞德諾），Skyworks（思佳訊）,，Infineon（英飛凌）,，ST（意法半導(dǎo)體）,，NXP（恩智浦）,，Maxim（美信），ON Semi（安森美）,，Microchip（微芯）,，Renesas（瑞薩）。這 10 家公司的模擬IC銷售額合計為 354 億美元,，占去年模擬 IC 市場總額570億美元的62%,。除此之外，東芝也是很大的模擬芯片廠商,，而且其投資計劃也非常清晰,。

　　德州儀器每年支出35億美元

　　最近德州儀器發(fā)布了未來幾年的資本支出計劃，到2025年,，德州儀器每年將支出約 35 億美元用于芯片制造,，根據(jù)華爾街目前的預(yù)測，該計劃所代表的資本支出相當(dāng) TI 當(dāng)年年收入的10% 以上,。而在過去十年間,，德州儀器的平均研發(fā)支出占到年收入的5%。從2026年到 2030 年,，它將繼續(xù)投資其制造業(yè),，達(dá)到年收入的10%。TI 的解釋是,，它看到了更多的增長前景,，因此需要更多的生產(chǎn)能力。TI的目標(biāo)是在未來十年左右實現(xiàn)7%的符合年收入增長率,，在2010-2020年間的憑借增長率為4%,。

　　德州儀器將擴(kuò)大工廠的數(shù)量,，大約為4家，主要在謝爾曼進(jìn)行,，該公司計劃今年完成前兩家工廠的建設(shè),，預(yù)計2025年第一家工廠投產(chǎn)。第三和第四家工廠的建設(shè)將在 2026 年至 2030 年之間開始,。德州儀器表示,，當(dāng)其完成其位于猶他州的Sherman、Richardson和 Lehigh制造廠以及馬來西亞的另一個制造廠時,，該公司將擁有八家工廠生產(chǎn) 300 毫米晶圓技術(shù),。

　　去年早些時候，德州儀器還以9億美元收購了美光科技位于猶他州Lehi的一座12英寸晶圓制造廠,。該廠最初是美光科技計劃用其生產(chǎn)3D Xpoint存儲芯片,，由于美光退出3D Xpoint業(yè)務(wù)，德州儀器計劃將其改造,，用于制造65nm和45nm工藝的模擬和嵌入式芯片,。

　　ADI擴(kuò)產(chǎn)招聘數(shù)百人

　　ADI 去年的收入增長了30%以上，達(dá)到73億美元,。因此,，與許多其他芯片制造商一樣，ADI也在提高產(chǎn)量來滿足巨大的需求,。ADI在愛爾蘭,、馬薩諸塞州、華盛頓卡馬斯,、在比弗頓附近的泰克園區(qū)都有自己的工廠?，F(xiàn)在，ADI正為其工廠進(jìn)行擴(kuò)建招人,。

　　俄勒岡工廠是ADI在2020年從Maxim中收購而來的,，這也是其最大的工廠。去年12月份ADI完成了大規(guī)模擴(kuò)建,，增加了工程實驗室,、故障分析實驗室和工程測試平臺。ADI表示,，公司計劃在未來兩年內(nèi)將華盛頓縣的700名員工增加近40%,。他說，招聘已經(jīng)開始并將持續(xù)到 2024 年,，ADI 將在后期招聘階段增加操作員,、維護(hù)技術(shù)員和工程師的職位。

　　卡馬斯工廠是ADI 2016 年收購凌力爾特所得，ADI在卡馬斯雇傭了大約 350 名員工,，預(yù)計隨著產(chǎn)量的增加將增加50名,。該公司正在招聘操作員、技術(shù)人員和工程師,。

　　Skyworks發(fā)力WiFi

　　Skyworks在濾波器方面取得了重大的成功,，內(nèi)置 BAW 濾波器的集成設(shè)備的收入增長非常強勁。而現(xiàn)在,，Skyworks又看到了濾波器在WiFi系統(tǒng)中的作用,。在Skyworks的Broad Markets的戰(zhàn)略中，一個關(guān)鍵就是提高整體WiFi性能的標(biāo)準(zhǔn),。在這方面,，Skyworks有自己的砷化鎵技術(shù)、TC-SAW(熱補償表面聲波濾波器),、標(biāo)準(zhǔn)SAW,、體聲波、組裝和測試,。此外,，Skyewokrs還在Mexicali進(jìn)行必要的投資，用于其后端運營,，支持先進(jìn)的封裝和測試,。

　　英飛凌新功率半導(dǎo)體工廠啟用

　　英飛凌早在2018年開始規(guī)劃在奧地利菲拉赫（Villach）建設(shè)300毫米薄晶圓功率半導(dǎo)體工廠，投資大約為16億歐元,，2021年9月17日，這家工廠正式啟用,。這是英飛凌針對功率半導(dǎo)體的第二家300mm晶圓工廠,。首批晶圓已完成出貨。第一階段擴(kuò)產(chǎn)目標(biāo),，是滿足汽車行業(yè),、數(shù)據(jù)中心、太陽能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電領(lǐng)域的需求,。據(jù)金融時報報道,，英飛凌在近日表示，將再花費24 億歐元擴(kuò)大業(yè)務(wù)以滿足需求,會在4-5年內(nèi)逐步提升產(chǎn)能,。菲拉赫新工廠將與德累斯頓的300mm生產(chǎn)廠合體,，跨兩地發(fā)揮協(xié)同和彈性特色，實現(xiàn)虛擬生產(chǎn),。

　　意法半導(dǎo)體投資翻番

　　在2021年第四季度財報會上,，意法半導(dǎo)體表示，目前公司積壓的訂單能見度為18個月左右，遠(yuǎn)高于ST目前及已經(jīng)規(guī)劃的2022年產(chǎn)能,。而且今年的車用芯片產(chǎn)能已經(jīng)銷售一空,。今年意法半導(dǎo)體的資本支出計劃將達(dá)到約34億至36億美元，較2021年的18億元投資增加近一倍,，主要用于進(jìn)一步提高產(chǎn)能,，其中包括在意大利Agrate 12英寸新晶圓廠建設(shè)第一條生產(chǎn)線。

　　2021年7月,，意法半導(dǎo)體宣布,，其瑞典北雪平工廠制造出首批200mm (8英寸)碳化硅(SiC)晶圓片，這些晶圓將用于生產(chǎn)下一代電力電子芯片的產(chǎn)品原型,。據(jù)意法半導(dǎo)體所稱,，與 150mm晶圓相比，200mm晶圓可增加產(chǎn)能,，將制造集成電路可用面積幾乎擴(kuò)大1 倍,，合格芯片產(chǎn)量是150mm晶圓的1.8 -1.9倍。

　　恩智浦封測廠投產(chǎn)

　　2021年9月,，恩智浦半導(dǎo)體（天津）集成電路測試中心一期改造項目竣工投產(chǎn),，該中心主要進(jìn)行封裝測試。該封測公司是2015年恩智浦從飛思卡爾手中收購得來,，經(jīng)過多年的發(fā)展,，其封裝測試工廠生產(chǎn)能力已接近飽和，沒有足夠的生產(chǎn)空間來進(jìn)一步引進(jìn)新的生產(chǎn)設(shè)備,，形成工廠的產(chǎn)能規(guī)模,，承接未來新產(chǎn)品的生產(chǎn)。

　　除此之外,，去年中旬,，據(jù)國外媒體報道，芯片代工廠商聯(lián)華電子宣布將于全球多家客戶攜手,，擴(kuò)充12A廠產(chǎn)能,，參與的客戶將以議定價格預(yù)先支付訂金，確保獲得擴(kuò)充后的長期產(chǎn)能,。其中,，恩智浦已同聯(lián)華電子達(dá)成6年芯片代工協(xié)議。

　　安森美發(fā)力新策略

　　去年,，安森美改名,，確立了公司的新戰(zhàn)略：智能電源和智能感知。由傳統(tǒng)IDM模式向更加靈活的Fab-Liter模式轉(zhuǎn)型,，將采取更加靈活的制造路線和策略,，未來會退出規(guī)模不足的晶圓廠,、聚焦300mm晶圓產(chǎn)能，并將提高通用封裝后端廠的靈活性,。

　　2021年Q2的財報顯示,，安森美營收的6%用作了資本投入。安森美表示,，未來兩年將加大投資力度,，由6%增加到12%，主要用于擴(kuò)產(chǎn)300mm晶圓廠的產(chǎn)能,，再一個是加強SiC供應(yīng)鏈環(huán)節(jié),，包括基板沉底等最終產(chǎn)品，以及封裝,。而在2021年第四季度財報電話會議上,，安森美表示，計劃到2022年將其基板業(yè)務(wù)產(chǎn)能增加四倍以上,，并打算進(jìn)行大量投資以擴(kuò)大其設(shè)備和模塊產(chǎn)能,。到2022年，安森美預(yù)計其碳化硅收入將同比增長一倍以上,。

　　此外,，去年8月，安森美宣布以4.15億美元現(xiàn)金收購SiC生產(chǎn)商GT Advanced Technologies,，并計劃投資擴(kuò)大GTAT的研發(fā)工作,，以推進(jìn)150mm和200mm SiC晶體生長技術(shù)。

　　Microchip 4000萬美元升級工廠

　　2022年1月,，Microchip宣布計劃斥資4000萬美元用新技術(shù)改造其科羅拉多斯普林斯半導(dǎo)體工廠,，這將在未來六個月內(nèi)增加50至75 名員工，它將為工廠購置安裝新設(shè)備,，由原本6英寸晶圓轉(zhuǎn)向8英寸晶圓的生產(chǎn),，這將使其可以生產(chǎn)的芯片數(shù)量幾乎翻倍。公司計劃在未來六個月內(nèi)繼續(xù)招聘超過 50-75人,，并在未來兩到五年內(nèi)進(jìn)行另一階段的擴(kuò)張。

　　瑞薩車載MCU產(chǎn)能提高50%

　　瑞薩是世界車規(guī)級半導(dǎo)體龍頭,，在車用MCU領(lǐng)域掌握全球兩成份額,。2021年9月29日，瑞薩電子在經(jīng)營說明會上透露,，計劃到2023年將車載MCU產(chǎn)能提高50%以上（較2021年）,，同時將提高設(shè)備投資金額，預(yù)計到2021年將超過800億日元,，到2022年將在600億日元左右,，該公司目前的設(shè)備投資金額約200億日元,。

　　東芝投入5700億日元

　　2022年2月8日，東芝召開了關(guān)于兩家公司分拆后可能的經(jīng)營戰(zhàn)略的簡報會,。會議中指出,，為了應(yīng)對全球半導(dǎo)體供應(yīng)短缺和存儲需求擴(kuò)大的措施，將促進(jìn)產(chǎn)能擴(kuò)大和穩(wěn)定采購網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),，東芝將在5年內(nèi)投入5700億日元進(jìn)行資本投資和研發(fā),。

　　產(chǎn)能方面，2021年至2025年將投資約2600億日元,。主要投資包括功率半導(dǎo)體用200mm線的擴(kuò)建,、2022 年2月4日宣布的日本石川縣新建300mm線的建設(shè)、現(xiàn)有建筑物的運營推進(jìn),、化合物半導(dǎo)體用200mm線的開發(fā)計劃,。此外，東芝還計劃在菲律賓基地增加近線硬盤的產(chǎn)量,，在中國建立硬盤基地,，并擴(kuò)大其橫濱工廠的半導(dǎo)體制造設(shè)備制造空間。

　　在構(gòu)建穩(wěn)定的采購網(wǎng)絡(luò)方面,，東芝強調(diào),，半導(dǎo)體80%的材料都簽訂了長期合同，多方采購比例提高到70%以上,。

　　到2025年,，研發(fā)費用計劃約為3100億日元。主要在半導(dǎo)體,、HDD和半導(dǎo)體制造設(shè)備三大業(yè)務(wù)上加大研發(fā),。

　　在半導(dǎo)體領(lǐng)域，東芝的整個半導(dǎo)體業(yè)務(wù)目標(biāo)是將銷售額從預(yù)計在 2021年的3200億日元增加到 2025年的3700 億日元,。東芝計劃專注于車載和工業(yè)應(yīng)用的功率半導(dǎo)體,，在重點關(guān)注的功率 MOSFET方面，東芝計劃到2025年從第四的全球份額升到第三,。

　　其中,，僅功率半導(dǎo)體的研發(fā)，計劃在五年內(nèi)投資1000億日元,，用來擴(kuò)大硅功率半導(dǎo)體產(chǎn)品陣容,、開發(fā)高效封裝、加速開發(fā)SiC和GaN產(chǎn)品等,。公司目前主打的硅功率MOSFET是第8代,，第9代導(dǎo)通電阻降低15%，第10代比8代降低了30%,，正在開發(fā)第11代,，比第8代導(dǎo)通電阻降低了40%,，并且將在2023 年之前將硅功率 MOSFET產(chǎn)品數(shù)量翻一番。公司車載硅IGBT目前正在量產(chǎn)耐壓750V和1.2kV的產(chǎn)品,，為了提高逆變器特性,，2022年開始量產(chǎn)集成二極管和IGBT的新產(chǎn)品。第二代二極管集成產(chǎn)品將在300mm線上生產(chǎn),，2026年開始量產(chǎn),。

　　同時東芝計劃在2024年量產(chǎn)車載充電器用SiC MOSFET產(chǎn)品。在GaN器件的研發(fā)上,，東芝計劃在2023年開始提供結(jié)合GaN和硅功率MOSFET的產(chǎn)品,。據(jù)說與硅器件相比，該產(chǎn)品可將損耗減少一半,。據(jù)悉,，東芝的僅用GaN實現(xiàn)高速開關(guān)，電源單元體積比硅縮小約60%的第二代產(chǎn)品正在開發(fā)中,。

　　另一項加大研發(fā)的業(yè)務(wù)是近線硬盤HDD,，開發(fā)新HDD型號，該業(yè)務(wù)市場對數(shù)據(jù)中心/云服務(wù)提供商的需求正在擴(kuò)大,，預(yù)計2021年至2030年的復(fù)合年增長率將達(dá)到 22%,。東芝計劃在2023年完成一臺30T字節(jié)的機器，目標(biāo)是未來35TB以上的記錄容量,。

　　再就是在半導(dǎo)體制造設(shè)備上的布局,，東芝將專注于電子束掩模光刻設(shè)備和外延生長設(shè)備。據(jù)悉,，東芝的NuFlare Technology作為單束機中20納米以下先進(jìn)節(jié)點的電子束掩模光刻系統(tǒng)擁有100%的市場份額,。多光束機“MBM-2000”于2021年交付給客戶，計劃到2023年占據(jù)50%的市場份額,。此外,，東芝正在開發(fā)一種新的電子源，以獲得更高的電流和更高的亮度,，用于支持2nm,，希望在2023年底前開始出貨，以滿足客戶的發(fā)展路線圖,。

　　在外延生長設(shè)備方面,，東芝預(yù)計市場增長將受到xEV、下一代通信標(biāo)準(zhǔn)中使用的SiC,、GaN功率半導(dǎo)體的快速增長以及直徑增加到200 mm晶圓的推動。該公司的SiC和GaN外延生長設(shè)備是一種獨特的方法,，使氣體垂直向下均勻地流向反應(yīng)器中高速旋轉(zhuǎn)的晶片,，具有低缺陷密度,、高均勻性和在薄膜上高速成膜的特點表面。

　　寫在最后

　　當(dāng)下的供應(yīng)短缺沒有短期解決辦法,，而穩(wěn)定的晶圓產(chǎn)能供應(yīng)無疑是模擬芯片廠商接下來的競爭點,。但擴(kuò)張之后，在某個時間點,，他們產(chǎn)品會太多,，如果短缺或漲價的周期在某個時候結(jié)束，模擬芯片廠商們也應(yīng)當(dāng)要為此做好準(zhǔn)備,。